دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 7 26 2018 06 22 Bioassay and Molecular Screening of Pectinase Enzyme in halophilic bacteria from Salt Lake, Iran سنجش زیستی و غربال‌گری مولکولی آنزیم پکتیناز در باکتری‌های نمک‌دوست جداشده از دریاچه‌های نمکی ایران 115 122 22300 10.22108/bjm.2017.77717.0 FA زهره نصرالله زاده کارشناسی ارشد ژنتیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران انسیه صالح قمری استادیار میکروبیولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران محمد طهماسب استادیار ژنتیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران محمد علی آزموزگار دانشیار میکروبیولوژی، دانشکده علوم، دانشگاه تهران، ایران Journal Article 2016 07 24 <strong>Introduction:</strong>Pectinase or pectinolytic enzymes are complex enzymes which include pectin methyl esterase (EC.3.1.1.11), pectin lyase (EC.4.2.2.2) and polygalacturonase (EC.3.3.1.15) which degrade pectin in the cell wall of plant cells. These enzymes have many industrial applications that some of them are active in extreme condition regarding to temperature, pH and salt concentration. In this study, the bacteria with an ability to produce pectinase enzyme in salty condition were identified and the corresponding gene was analyzed. <strong>Materials and methods:</strong> Strains from Urmia, Inche boron and Gomeshan Ponds were inoculated in the media containing pectin precursors. By analyzing the clear zones around the colonies based on I₂/KI indicator, the positive strains were selected. Quantification of enzyme activity on all three types of pectinase was carried out by spectrophotometry. In order to molecularly screen the bacterium contained pectinase gene, the bacterium genome was amplified using appropriate primers. <strong>Results:</strong> Seventeen positive strains for pectinase (10 from Gomeshan Lake, 6 from Inche Boron Lake and 1 from where Urmia Lake) were identified among 130 studied samples. According to size of clear zone of enzyme activity in the qualitative test, activity level of all three pectinase enzymes in R2S25 strain of Inche Boron Lake was measured and the growth curve was obtained. Molecular study showed that all strains contain desired gene segment. <strong>Discussion and conclusion:</strong> Quantitative evaluation showed that production and activity of pectinase enzyme in R2S25 strain increased simultaneously with increasing the growth of selected strain in logarithmic phase. Molecular study also showed that the genuses of Martelella<em>, Aeromocrobium, Planococcus, Marinobacter, Virgibacillus, Kocuria</em> and <em>Micrococcus</em> contain the pectinase gene. <strong>مقدمه:</strong> پکتیناز یا آنزیم‌های پکتینولاتیکی، کمپلکس آنزیمی شامل سه آنزیم پکتین‌متیل‌استراز (EC.3.1.1.11)، پکتین‌لیاز (EC.4.2.2.2) و پلی‌گالاکتوروناز (EC.3.2.1.15) هستند که باعث تجزیه پکتین موجود در دیواره سلول‌های گیاهی می‌شوند. این آنزیم‌ها مصرف‌های صنعتی بسیاری دارند که تعدادی از آنها در شرایط حاد از نظر دما، اسیدیته و غظت نمک فعال هستند. در پژوهش حاضر، به بررسی و شناسایی باکتری‌هایی پرداخته شد که آنزیم پکتیناز را در شرایط حاد غلظت نمک تولید می‌کنند و سپس ژن مولد این آنزیم در باکتری‌ها بررسی و شناسایی شد. <strong>مواد و روش‏‏ها:</strong> سویه‌های جمع‌آوری‌شده از دریاچه‌های ارومیه، گمیشان و اینچه‎برون‎ روی محیط حاوی پیش‌ماده پکتین کشت داده شدند و سویه‌های مثبت با معرف یدید/یدیدپتاسیم و با توجه به هاله‌های شفاف ایجادشده انتخاب شدند و سنجش کمی فعالیت آنزیم روی هر سه آنزیم مجموعه پکتینازی به روش اسپکتروفوتومتری انجام شد. برای غربال مولکولی ژن پکتیناز، پرایمرهای مربوطه طراحی شدند و ژن مدنظر تکثیر شد. <strong>نتایج: </strong>از بین 130 سویه بررسی‌شده، 17 سویه برای این آنزیم مثبت بودند که 10 سویه از دریاچه گمیشان (59 درصد)، 6 سویه از دریاچه اینچه‌برون (35 درصد) و 1 سویه از دریاچه ارومیه (6 درصد) جداسازی شده بود. با توجه به قطر هاله فعالیت آنزیم در آزمون کیفی، میزان فعالیت هر سه آنزیم پکتینازی در سویه R₂S₂₅ از دریاچه اینچه‌برون اندازه‌گیری و منحنی رشد ترسیم شد. در بررسی مولکولی، تمام سویه‌ها حاوی قطعه ژنی مدنظر بودند. <strong>بحث و نتیجه‏گیری:</strong> بررسی‌های کمی نشان دادند در سویه R₂S₂₅، تولید و فعالیت آنزیم‌های پکتینازی هم‌زمان با افزایش رشد سویه منتخب در فاز لگاریتمی انجام می‌شود. بررسی‌های مولکولی، حضور ژن این آنزیم را در جنس‌‌های <em>مارتللا، آئروموکروبیوم، پلنوکوکوس، مارینوباکتر، ویرجی</em>‌<em>باسیلوس، کوکوریا و میکروکوکوس </em>تأیید می‌کنند. https://bjm.ui.ac.ir/article_22300_0e7a5768e40e85fd9e36361895849738.pdf